一般化パレート分布の下側P・上側Qから分位点を計算

一般化パレート分布の下側P・上側Qから分位点を計算

下側累積Pまたは上側累積Q、位置μ、正の尺度σ、形状ξから、一般化パレート分布の有限分位点をξ=0の極限も含めて計算します。

入力

下側累積Pまたは上側累積Qから選びます。

選択した累積モードの確率です。0.000000000000001以上、0.999999999999999以下に限定します。

支持範囲の左端です。

0より大きく、安定した倍精度計算のため0.000000000001以上とします。

−10以上10以下。0または絶対値0.000001以上にします。

使い方

  1. 一般化パレート分布のパーセント点の入力記号とパラメータ化を数式欄で確認します。
  2. 有限の数値を同じ単位系で入力し、累積モードがある場合はP・Q・Iの向きを先に選びます。
  3. 計算後、PDF、累積確率、分位点のどれを見ているかを結果ラベルで確認します。
  4. 別ソフトと照合するときは、支持範囲、location・scale・shape、下側・上側の規約を揃えます。

計算式・考え方

生存確率s=1−P(下側)またはs=Q(上側)。ξ≠0ではx=μ+(σ/ξ)[s^(−ξ)−1]、ξ=0ではx=μ−σ ln s。

注意事項

  • 一般化パレート分布のパーセント点では、PとQを数値selectで切り替え、ξ=0は別式へ遅延分岐して0除算を避けます。同じ名称でも文献ごとに定義が違う場合があるため、名前だけで入力を移さず、変換式、尺度、累積方向を一緒に保存してください。
  • 支持範囲と境界は、ξ<0ではp→1で有限上端μ−σ/ξへ近づき、ξ≥0では上側へ無限に伸びます。支持範囲外を有限値へ丸めたり、無限密度を大きな代替値へ置換したりせず、入力検証または明示した境界分岐で閉じます。
  • 採用式は、生存確率s=1−P(下側)またはs=Q(上側)。ξ≠0ではx=μ+(σ/ξ)[s^(−ξ)−1]、ξ=0ではx=μ−σ ln s。。計算はschema v3のdeclarative-v1 ASTで決定的に行い、共有runtime 1.6の標準正規・erf・ln・expだけを使用します。外部APIや動的コード評価は使いません。
  • 数値安定性について、s^(−ξ)−1は小さい−ξln(s)でexpm1相当の5次級数を用い、Q入力時は1−Qを作りません。CDFの補数差、小さいlog(1+u)、小さいexp(t)−1、定義境界の0除算は、用途別のSF直呼び、低次の有界テイラー分岐、遅延ifで処理します。
  • 結果の解釈は、分位点は指定モデルの条件付き超過量で、観測最大値や安全上限を保証しません。PDFは一点が起きる確率ではなく曲線の高さで、連続分布の区間確率はCDF差です。分位点は指定した分布とパラメータが正しい条件下の位置です。
  • 通常確認例は、μ=1、σ=2、ξ=0.2、下側P=0.75では生存s=0.25から分位点を求めます。通常点だけでなく、中心・左端・shape=0・有限上端などの境界と、範囲外・尺度0・不正モードを独立ケースに固定しています。
  • 式の照合には、NIST Dataplot『Generalized Pareto Percent Point Function』とCDFの逆変換を使用しました。NIST/DLMF資料は関数定義、対称性、支持範囲、逆変換の根拠として参照し、説明文、入力上限、FAQ、テスト値はこの実装向けに独自作成しています。
  • 対象外は、推定されたξ・σの不確かさ、信頼帯、閾値選択、外挿妥当性は含みません。データからの分布選択、パラメータ推定、標準誤差、適合度、外れ値、打切り、依存性、将来値保証は別の解析課題です。
  • 確率端点0と1は無限支持分布の分位点を無限遠へ送るため、有限倍精度の分位点入力では端から0.000000000000001を空けます。さらに極端な尾部は対数確率専用engineと誤差評価を使ってください。
  • 表示は最大十五桁の有効数字で整えますが、途中式を表示桁へ丸めません。Python式、ブラウザJavaScript式、公式の独立式を通常・境界・裾で照合し、同じ入力に対する実装間差をテストします。
  • 計算はブラウザ内だけで完結し、入力値を送信・保存しません。CDN、fetch、WebSocket、日時、乱数、地域設定へ依存せず、同じ定義とruntimeなら同じ倍精度結果を返します。
  • リスク区分はR1で公開前の人手確認を必要とします。確率値や極値モデルだけで品質合否、安全限界、故障時期、金融損失、診断を断定せず、用途固有の基準と専門的検証を優先してください。
  • 指定した分布・変換・パラメータを仮定する一点計算です。モデル適合、推定誤差、個別結果を保証しません。

よくある質問

下側Pと上側Qは必ず足して1ですか?

このページの連続分布では補数です。内部では小さい上側確率を1−Pで作らずSFを直接評価する場合があります。表示丸め後の末尾桁だけが1からわずかにずれることはあります。

PDFが1より大きくても誤りではありませんか?

誤りとは限りません。PDFは確率そのものではなく単位幅当たりの密度です。有限区間で積分した面積が確率となり、全支持範囲の面積が1になることが条件です。

分位点の確率0と1を入力できないのはなぜですか?

無限支持では端点が無限値になります。また通常のdecimal入力と倍精度では極端尾部の相対精度を保証できないため、有限な安全域へ限定しています。

他の統計ソフトと結果が違う場合は何を確認しますか?

下側・上側・内側の向き、location・scale・shapeの定義、自然対数か常用対数か、端点包含、入力丸めを確認します。それでも違う場合は丸め前の値と許容誤差を比較してください。

計算値だけで実データがこの分布に従うと判断できますか?

判断できません。ここでは指定済みモデルの関数値だけを求めます。分布適合には可視化、推定誤差、残差、外れ値、打切り、独立性を含む別の検証が必要です。

入力した一般化パレート分布のパーセント点の値、パラメータ、累積モードは端末内だけで計算され、外部へ送信・保存されません。個人識別情報や生の標本データを入力する欄はありません。